3月(yue)31日，記者(zhe)從(cong)中(zhong)國科學(xue)(xue)院青島(dao)生物能源與(yu)過程研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)所(suo)獲悉，該研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)所(suo)先(xian)進儲能材料與(yu)技術研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)組在(zai)武建(jian)飛研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)員的(de)帶領(ling)下，近期在(zai)高電壓電解液體(ti)系開發應用方面(mian)取得(de)關(guan)鍵性進展，相關(guan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)成果近日發表(biao)于國際期刊《化(hua)學(xue)(xue)工(gong)程雜志》。

　　據介紹(shao)，當前鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)由于(yu)其(qi)出色的電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學性(xing)能已經廣泛應用(yong)(yong)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車，正極(ji)材料(liao)是(shi)影響鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)性(xing)能的關(guan)鍵因素之(zhi)一，使用(yong)(yong)高(gao)比能正極(ji)材料(liao)（如NCM811）以(yi)及(ji)提(ti)高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)工作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓（>4.2V）是(shi)獲得更(geng)高(gao)能量(liang)密(mi)度(du)的最有(you)效途徑。然而，傳統的碳酸酯(zhi)基(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液無法適配(pei)高(gao)壓電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)體系，同時(shi)三(san)元正極(ji)材料(liao)在高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓下發生各種副反應，最終導致體系劣化(hua)、容(rong)量(liang)衰(shuai)減。

　　記者了(le)(le)解(jie)到，該(gai)研究團隊開發了(le)(le)一種(zhong)新型(xing)的(de)高(gao)壓氟(fu)化電(dian)(dian)解(jie)液體(ti)系，將NCM811正極(ji)(ji)材料的(de)工作電(dian)(dian)壓從4.2V突破性地(di)提(ti)高(gao)到4.6V，拓展了(le)(le)三(san)元(yuan)體(ti)系的(de)使用(yong)上限(xian)和(he)應用(yong)范圍，解(jie)決了(le)(le)兩個重要(yao)問題：極(ji)(ji)大提(ti)高(gao)了(le)(le)高(gao)鎳三(san)元(yuan)正極(ji)(ji)體(ti)系的(de)比容量和(he)工作電(dian)(dian)壓，抑制NCM811正極(ji)(ji)在高(gao)電(dian)(dian)壓下的(de)結構(gou)相變、過渡金(jin)屬離子溶出以及二次粒子的(de)開裂，降(jiang)低(di)了(le)(le)極(ji)(ji)化，從而提(ti)高(gao)體(ti)系的(de)能(neng)量密(mi)度和(he)循環性能(neng)。構(gou)建(jian)了(le)(le)穩定的(de)CEI和(he)SEI，實現高(gao)負載量高(gao)鎳三(san)元(yuan)體(ti)系電(dian)(dian)池在高(gao)電(dian)(dian)壓下的(de)可逆(ni)穩定循環。

　　武建飛介紹(shao)，通(tong)過密度(du)泛函理(li)論（DFT）計(ji)算系(xi)統闡述了(le)該高(gao)壓電(dian)池體系(xi)性能提升的(de)原因(yin)。氟取代基（-F）具(ju)有很強的(de)吸電(dian)子(zi)作(zuo)用，降低了(le)溶劑(ji)的(de)最(zui)高(gao)被占據分子(zi)軌道（HOMO），從而(er)提高(gao)了(le)電(dian)解(jie)(jie)液(ye)的(de)氧化電(dian)位。通(tong)過在正(zheng)極(ji)表面形(xing)成了(le)薄(bo)而(er)均(jun)勻(yun)的(de)富(fu)B和富(fu)F的(de)無(wu)機電(dian)解(jie)(jie)質界面，減少了(le)二次粒(li)子(zi)的(de)開(kai)裂從而(er)縮小正(zheng)極(ji)和電(dian)解(jie)(jie)液(ye)之間的(de)接(jie)觸面積(ji)，極(ji)大(da)地抑制了(le)電(dian)接(jie)觸不良(liang)、副反(fan)應以及(ji)過渡金屬離子(zi)溶出(chu)，從而(er)突破(po)了(le)高(gao)鎳三元(yuan)正(zheng)極(ji)在高(gao)電(dian)壓下容量衰(shuai)減嚴重(zhong)等(deng)障礙(ai)，為(wei)設計(ji)開(kai)發高(gao)能量密度(du)鋰離子(zi)電(dian)池提供了(le)新的(de)思路和途(tu)徑(jing)。（王(wang)健(jian)高(gao) 劉 佳 高(gao) 雪）

                                                                                                                                                                             [ 責編：蔡琳 ]